Разработка технологии ремонта газопроводов в условиях интенсивного теплоотвода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.10, кандидат наук Волков Игорь Владимирович

• Волков Игорь Владимирович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Волков Игорь Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТА ГАЗОПРОВОДОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ ГАЗ

1.1. Анализ современных методов ремонта дефектов линейной части магистральных газопроводов

1.2. Анализ нормативных требования к технологиям ремонта несквозных дефектов магистральных газопроводов

1.3. Проблема интенсификации теплоотвода из зоны нагрева при ремонте под давлением

1.4. Современные способы оценки влияния условий теплоотвода из зоны нагрева при ремонте методами сварки-наплавки

1.5. Выводы по Главе

Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ В ЗОНЕ РЕМОНТА НЕСКВОЗНЫХ ДЕФЕКТОВ ГАЗОПРОВОДА, ФОРМИРУЮЩИХСЯ ПОСЛЕ СВАРОЧНОГО ПОДОГРЕВА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТЕПЛООТВОДА

2.1. Общие подходы к моделированию тепловых полей в зоне ремонта несквозных дефектов после сварочного подогрева

2.2. Моделирование условий теплоотвода в зоне ремонта после сварочного подогрева при полном сбросе давления в газопроводе

2.3. Моделирование условий теплоотвода в зоне ремонта после сварочного подогрева на газопроводе под давлением с временной остановкой транспортировки газа

2.4. Моделирование условий теплоотвода после сварочного подогрева

при ремонте без остановки перекачки газа

2.5. Выводы по Главе

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ НА УЧАСТКЕ РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ ГАЗОПРОВОДА

3.1. Результаты лабораторных исследований влияния конвективной теплоотдачи на скорость охлаждения металла зоны ремонта после сварочного подогрева

3.2. Результаты экспериментальных исследований термических циклов

предварительного подогрева при ремонте дефектов труб в условиях полигона

3.3. Экспериментальная оценка межслойной температуры при наплавке(заварке) дефектного участка трубы

3.4. Выводы по Главе

Глава 4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ НОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ПАРАМЕТРАМ СВАРОЧНОГО ПОДОГРЕВА ПРИ РЕМОНТЕ НЕСКВОЗНЫХ ДЕФЕКТОВ НА ГАЗОПРОВОДАХ НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ГАЗ

4.1. Обоснование областей применимости технологий ремонта несквозных дефектов газопроводов, находящихся под давлением и транспортирующих газ

4.2. Методика определения максимально допустимого межоперационного интервала и его корректировки при выполнении сварочного подогрева при ремонте газопроводов без остановки перекачки газа

4.3. Методика определения максимально допустимого межоперационного интервала и его корректировки при выполнении сварочного подогрева при ремонте газопроводов под давлением с остановкой перекачки газа

4.4. Методика определения максимально допустимого межоперационного интервала и его корректировки при выполнении сварочного подогрева при полном сбросе давления в газопроводе в условиях низких температур окружающего воздуха

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Список используемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии ремонта газопроводов в условиях интенсивного теплоотвода»

ВВЕДЕНИЕ

Значительная часть действующих в настоящее время магистральных газопроводов (МГ) характеризуются сроком эксплуатации свыше 30 лет. Статистика диагностирования линейной части (ЛЧ) МГ показывает, что более 30% выявляемых дефектов тела трубы и сварных соединений относятся к несквозным дефектам, что позволяет ремонтировать их без разгерметизации полости трубопровода. Это определяет все большее внедрение в практику проведения ремонтных работ на ЛЧ МГ технологий, реализуемых без стравливания газа, таких как ремонт под давлением и ремонт без остановки перекачки газа. Широкому распространению этих технологий ремонта также способствуют существенные экономические и экологические преимуществами этих методов, по сравнению с ремонтом на отключаемых участках газопроводов.

Среди технологий ремонта несквозных дефектов, в качестве наиболее используемых, можно выделить заварку (сварку-наплавку) поверхностных дефектов и ремонт сварными муфтами. Обеспечение требуемого уровня качества металла ремонтных участков при применении этих технологий связано со строгим соблюдением режимов выполнения сварочных работ. Действующая нормативная документация наряду с другими параметрами режимов регламентирует требования по температуре предварительного и сопутствующего подогрева металла зоны ремонта. Выполнение этих требований при ремонте на газопроводе, находящимся под давлением или перекачивающим газ, затруднено интенсивным теплоотводом во внутреннюю полость газопровода. В результате снижения температуры подогрева металла стенки трубы резко возрастает скорость его охлаждения в процессе сварки. Это не позволяет обеспечить нормативный комплекс механических свойств сварного соединения в зоне ремонта, особенно, на трубах бывших в эксплуатации.

Обеспечение нормативных значений температуры подогрева металла в зоне ремонта к моменту начала выполнения сварочных и наплавочных работ требует либо введения существенного перегрева стенки трубы на этапе подогрева, либо регламентации максимальной продолжительности межоперационного периода. Перегрев металла стенки трубы в зоне ремонта строго увязан с необходимостью снижения давления в газопроводе для обеспечения безопасности выполнения сварочных работ и приводит к необходимости прекращения подачи газа потребителям. Регламентация продолжительности межоперационного периода является более предпочтительным подходом к решению задачи обеспечения требуемой температуры подогрева. Однако, в действующей нормативной документации нормирование этого показателя отсутствует. Также отсутствуют рекомендации по применению компенсирующих мероприятий, обеспечивающих увеличение продолжительности межоперационного периода при выполнении предварительного и сопутствующего подогрева в тех случаях, когда полученный интервал времени недопустим из технологических соображений. Необходимость разработки нормативных требований к максимально допустимой продолжительности межоперационного периода при выполнении ремонтных работ методами сварки-наплавки или сварными муфтами на газопроводах, находящихся под давлением или транспортирующих газ, определила актуальность данной работы.

Объектом исследований в настоящей работе являются участки линейной части магистральных газопроводов, находящиеся в эксплуатации под давлением или транспортирующие газ, с дефектами труб и сварных соединений, ремонтируемые методами сварки (наплавки, заварки) или сварными муфтами.

Целью диссертационной работы являлось обоснование максимальной продолжительности межоперационного интервала и разработка корректирующих мероприятий при выполнении предварительного и

сопутствующего подогрева зоны ремонта несквозных дефектов участка газопровода, находящегося под давлением или транспортирующего газ. Основные задачи:

1. Разработка расчётной методики определения температурно-временных параметров охлаждения металла стенки трубы после предварительного и сопутствующего подогрева при различных условиях теплотвода из зоны ремонта;

2. Проведение экспериментальных исследований параметров теплоотвода при предварительном подогреве металла зоны ремонта и в процессе сварки для верификации предложенной расчетной методики;

3. Разработка нормативных требований к длительности межоперационного периода при наличии предварительного подогрева в условиях интенсивного теплоотвода из зоны ремонта.

Научная новизна работы:

1. Определены области применимости технологий ремонта газопроводов под давлением и транспортирующих газ по показателю обеспечения нормативной температуры подогрева, согласно которым диапазон максимально допустимого давления газа в газопроводе пропорционален остаточной толщине стенки трубы с коэффициентом пропорциональности, изменяющимся в зависимости от температуры газа от +20 0С до -40 0С и скорости потока газа от 1 м/с до 25 м/с в интервале от 0,5 до 0,1 соответственно.

2. Выявлено, что для компенсации теплоотвода при ремонте в условиях отрицательных температур и на газопроводах под давлением ширину участка дополнительного подогрева целесообразно назначать не более 200 мм по периметру выборки. При ремонте газопроводов, транспортирующих газ, подобное расширение зоны подогрева не эффективно.

3. На основе результатов математического моделирования процессов конвективного теплообмена с компримированной газовой средой выявлено влияние на снижение температуры сварочного подогрева способа и условий проведения ремонта, а так же параметров дефектного участка газопровода и

установлены закономерности позволяющие определить фактическую длительность межоперационного интервала. Практическая значимость

1. Обоснована необходимость нормирования продолжительности межоперационных интервалов при ремонте газопроводов в условиях интенсивного теплоотвода, позволяющая обеспечить сохранение нормативных значений температур предварительного и сопутствующего подогрева и способствующая формированию требуемого уровня механических свойств металла зоны ремонта, особенно на газопроводах бывших в эксплуатации.

2. Предложен расчетно-графический метод оценки продолжительности максимального межоперационного интервала после окончания сварочного подогрева и до начала наплавки, позволяющий определить его фактическое значение в условиях интенсификации теплоотвода при ремонте несквозных дефектов газопровода под давлением и при перекачке газа.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Алгоритм и методики определения параметров предварительного и сопутствующего подогрева и длительности межоперационного интервала при ремонте дефектов линейной части газопроводов методами сварки-наплавки без стравливания газа, под давлением и без остановки перекачки газа.

2. Результаты лабораторных исследований и полигонных испытаний, подтверждающих применимость предлагаемых расчетных методик.

3. Практические рекомендации по определению параметров предварительного и сопутствующего подогрева и длительности межоперационного интервала при ремонте дефектов линейной части газопроводов методами сварки-наплавки без стравливания газа, под давлением и без остановки перекачки газа

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТА ГАЗОПРОВОДОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ ГАЗ

1.1. Анализ современных методов ремонта дефектов линейной части

магистральных газопроводов

Современные ремонтные технологии и методы проведения ремонтных работ на линейной части магистральных газопроводов (ЛЧ МГ) характеризуется широким спектром применяемых подходов. При этом выбор варианта ремонта в каждом конкретном случае определяется совокупностью технологических, экономических, экологических и других факторов. Существующая отечественная нормативно-техническая база,

регламентирующая проведение ремонтных работ на магистральных газопроводах, наиболее полно разработана в ПАО «Газпром» [1-6]. Согласно СТО Газпром 2-2.3-231-2008 в зависимости от совокупности вышеперечисленных факторов ремонт линейной части может проводиться путем:

1) Замены участка ЛЧ МГ на участок из новых труб с демонтажем старого участка газопровода;

2) Переизоляции с частичной заменой труб;

3) Выборочным ремонтом участков ЛЧ МГ.

Ремонт с заменой участка ЛЧ МГ является наиболее длительным и дорогостоящим. Он применяется в том случае, если отключение МГ на время выполнения ремонтно-восстановительных работ не возможно или возможен только кратковременный перерыв в перекачке газа. При его реализации параллельно ремонтируемому участку ЛЧ МГ прокладывается новый участок газопровода. Подключение нового участка к действующему газопроводу может выполняться методом врезки под давлением без отключения действующего газопровода или подключением байпасной нитки в действующий газопровод

после остановки его работы и освобождения от газа. После этого старый участок демонтируется и трубы направляются на отбраковку и подготовку к повторному применению.

При наличии возможности для проведения ремонтно-восстановительных работ с отключением действующего газопровода ремонт может выполняться методом частичной замены труб с переизоляцией участка газопровода. При этом ремонт газопровода проводится с его подъемом в траншее, с подъемом на берму траншеи, или прямо в траншее с подкопом под ремонтируемый газопровод, что позволяет производить работы без изменения проектного положения ремонтируемого участка газопровода [7].

Методы выборочного ремонта по степени воздействия на металл стенки трубопровода можно разделить на две группы: безогневые и огневые. Методы ремонта, не связанные с нагревом, несмотря на ряд существенных преимуществ с точки зрения безопасности ведения работ, до настоящего времени не нашли широкого применения из-за относительно низкой несущей способности и долговечности применяемых ремонтных элементов. Среди них могут быть упомянуты такие методы как применение стеклопластиковых оболочек, бандажировании труб с помощью стальных колец, проволоки или ленты.

Существенно более широкое применение нашли методы ремонта, связанные в большей или меньшей степени с нагревом стенки газопровода. К ним относятся следующие технологии:

- вварка заплат;

- приваркой патрубков;

- замены дефектного участка «катушкой»;

- приварка муфт;

- сварка-наплавка (заварка) поверхностных дефектов.

Их можно разделить на две группы - это методы, для которых необходима предварительная разгерметизация полости газопровода и с возможностью проводить ремонт без разгерметизации. С разгерметизацией трубопровода проводится ремонт с применением первых трех вышеперечисленных методов.

Без разгерметизации возможно выполнять ремонт стальными сварными муфтами и сваркой - наплавкой (заваркой).

Выборочный ремонт с разгерметизацией полости трубопровода осуществляют в том случае, если обнаружены несквозные дефекты с остаточной толщиной стенки менее 4,0 мм и сквозные дефекты, вписывающиеся в параметры овальных или круглых отверстий. Для таких дефектов основного металла труб и сварных швов газопроводов применяется ремонт вваркой заплат или приваркой патрубков. При этом накладываются следующие ограничения на применение данных технологий ремонта:

- допускается не более одной заплаты или патрубка на трубе или на продольном сварном шве трубы;

- допускается не более одной заплаты или патрубка на кольцевом сварном шве двух соседних труб;

- диаметр круглого отверстия или длина большой оси овального отверстия для приварки патрубка должны быть не менее чем на 10 мм меньше диаметра патрубка, при этом диаметр патрубка должен быть не более 0,3 от диаметра ремонтного участка газопровода;

- рекомендуемая длина большой оси овального отверстия для вварки заплат на трубах в зависимости от диаметра: 1420 мм - 350 мм, 1220 мм - 300 мм, 1020 мм - 250 мм, 720 мм - 200 мм, 530 мм - 150 мм, 426 мм - 150 мм. При этом разница длин большой и малой осей овального отверстия (заплаты) должна быть 50±10 мм.

Превышение указанных размеров приводит к необходимости замены дефектного участка газопровода и в этом случае применяется ремонт путем замены «катушки».

В настоящее время значительная часть дефектов, выявляемых на магистральных газопроводах России относится к поверхностным дефектам, не затрагивающим всю толщину стенки трубы (Рис. 1.1), что позволяет ремонтировать их без разгерметизации полости газопровода [8] сваркой -наплавкой (заваркой) или сварными муфтами.

Рис. 1.1. Причины отказов на газопроводах, %

Указанные технологии могут реализовываться как на отключенных участках газопроводов, так и на действующих трубопроводах и на трубопроводах, находящихся под давлением с временной остановкой транспортировки газа.

Для поверхностных дефектов большой площади наиболее широко применяемым средством восстановления прочности на действующем газопроводе являются охватывающие сварные муфты разных типов. В соответствии с СТО Газпром 2-2.3-137-2007 допускается ремонтировать стальными сварными муфтами несквозные и сквозные дефекты труб и сварных соединений участков газопроводов категорий П-1У из труб диаметром от 426 до 1420 мм включительно с толщиной стенки от 7,0 до 32,0 мм, временно выведенных из эксплуатации или находящихся в эксплуатации под давлением с транспортировкой или без транспортировки газа. Однако, недостатком сварных муфт является то, что:

- подготовка муфты к сварке и подгонка кромок под точный зазор между ними для выполнения сварки стыковыми швами требует значительных затрат времени в трассовых условиях;

- сложно добиться достаточного обжатия муфтой трубопровода и тем самым снижается эффект защиты дефектного участка при воздействии эксплуатационного давления;

- использование ленточных металлических прокладок под сварные стыки муфты во избежание приварки муфты к трубопроводу создают неизбежный

зазор между трубопроводом и муфтой, провоцируя повышенные напряжения изгиба в стенке трубы в период воздействия эксплуатационного давления.

Эпоксидно-муфтовая технология так же применяется для ремонта всех типов несквозных дефектов на трубопроводах, эксплуатирующихся, в том числе, под высоким давлением. Она обладает множеством преимуществ по сравнению со сварными стальными муфтами, однако, этот способ весьма сложный и дорогостоящий.

Для единичных несквозных дефектов или мелких дефектов, локально сгруппированных на небольшом участке поверхности трубопровода, применяется ремонт сваркой - наплавкой. Он реализуется путем выборки металла части стенки трубы с последующей заваркой электродуговыми методами сварки с условием не только восстановления геометрические размеров стенки трубы, но и обеспечения нормативного комплекса механических свойств металла зоны ремонта после наплавки. Таким методом ремонта исправляют:

- несквозные поверхностные дефекты коррозионного и механического происхождения на основном металле труб, а также поверхностные и внутренние дефекты расположенные на заводских или кольцевых сварных швах

- несквозные поверхностные дефекты коррозионного растрескивания под напряжением основного металла труб

С точки зрения экономической целесообразности капитальный ремонт участков ЛЧ МГ методом сплошной замены труб является самым дорогостоящим способом ремонта [9]. Фактически эти работы по масштабу капитальных вложений сопоставимы с программами строительства новых веток МГ.

Сметная стоимость капитального ремонта может быть значительно сокращена, если в проекты вместо полной замены труб закладывать сплошную переизоляцию с частичной заменой труб или проводить выборочный ремонт. Однако здесь большое значение имеет то, сказывается ли отключение участка

на поставках газа. Например, для газопроводов диаметром 1420 мм в случае отсутствия влияния недоподачи газа на период проведения ремонтных работ стоимость капитального ремонта методом сплошной переизоляции с 10-30% -ной заменой труб дешевле соответственно в 2,5-1,3 раза стоимости ремонта с полной заменой трубы. Как только отключение участка сказывается на поставках газа, то картина резко меняется, и в случае ремонта 30-километрового участка на 6-ниточном коридоре 1420 мм только при условии замены труб до 20% метод ремонта с переизоляцией может быть экономически оправданным. Так, например, согласно данным работы [10] суммарные затраты при проведении капитального ремонта МГ (с заменой труб) по проекту производства работ сроком на 1 месяц, связанные только с недопоставкой газа потребителям составят на 2-ниточном участке магистрального газопровода диаметром 1420 мм более 1 790 250 тыс. руб. в ценах 2009 года.

Ремонт дефектного участка при выборочном ремонте участков ЛЧ МГ может выполняться как на освобожденном от газа участке газопровода, так на газопроводе, находящемся под давлением газа или на газопроводе, осуществляющем транспортировку газа. При этом применение технологий ремонта на действующем газопроводе позволяет снизить недопоставки газа потребителю, а проведение своевременных локальных ремонтов минимизировать затраты от аварий. Так, например, в период 2010г. по 2014 г. при транспортировке природного газа зафиксированы 24 аварии и 96 инцидентов с общим материальным ущербом 0,5 млрд руб. и потерями газа 50 млн м3 [11]. Установлены причины аварий и инцидентов - в большинстве случаев это локальные дефекты, коррозионное растрескивание под напряжением (КРН), дефекты труб, нарушение условий и режимов эксплуатации, механические повреждения, наружная и внутренняя эрозия газопроводов, которые можно было ликвидировать применением выборочных методов ремонта.

Стоит отметить, что тенденции к увеличению доли ремонтов без стравливания газа в атмосферу в последние годы способствует ужесточение

законодательства в части экологических норм на сброс метана в атмосферу (Федеральный закон № 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"; Постановление Правительства РФ N 344 "О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ") и политика государства, направленная на энергосбережение и рациональное природопользование, выраженная в ряде федеральных программ ("Энергетической стратегия России до 2035 года", "Экологическая доктрина Российской Федерации", "Климатическая доктрина Российской Федерации"). В соответствии с Указом Президента РФ № 752 от 30.09.2013 к 2020 г. необходимо обеспечить сокращение объема выбросов парниковых газов до уровня не более 75% объема 1990 г.

В настоящий момент благодаря применению, в том числе технологий без стравливания газа в атмосферу, в период с 2010 по 2014 годы валовые выбросы от стационарных источников, например, ПАО «Газпром» сократились на 387,10 тыс. т, в том числе природного газа - на 382,56 тысяч тонн [12] (Рис. 1.2).

а)

б)

Рис. 1.2. Выбросы парниковых газов (а) и экономия природного газа (б)

ПАО «Газпром», тысяч тонн Таким образом, всё большее внедрение в практику проведения ремонтных работ на ЛЧ МГ технологий ремонта методами сварки - наплавки (заварки), реализуемых без разгерметизации полости газопровода и стравливания газа в атмосферу, связано с существенными экономическими и экологическими преимуществами этих методов, по сравнению с ремонтом на отключаемых участках газопроводов. Однако, востребованность этих

технологий ремонта, реализуемых без вывода газопровода из эксплуатации обусловлена так же повышение требований к надежности поставок газа, как на внешние рынки, так и внутреннему потребителю с увеличением числа потребителей первой категории, что ограничивает возможности остановки перекачки газа для проведения ремонтных работ. Так же необходимо отметить активное строительство газопроводов подводного залегания, для которых данная группа технологий является единственно возможной для применения. Все более широкому распространению этих технологий ремонта в свою очередь способствует развитие диагностических методов выявления дефектов стенки трубопроводов, позволяющие выявлять и устранять дефекты на ранних стадиях их развития.

Ремонт без стравливания газа в атмосферу реализуется двумя способами:

- с перекачкой продукта в соседнюю нитку и ремонтом на газопроводе, без избыточного давления;

- ремонтом участков ЛЧ МГ под давлением с временной остановкой транспортировки газа, или без остановки перекачки газа.

В нашей стране еще в 1986 году был описан комплексный подход к решению вопроса утилизации газа, сбрасываемого при выполнении различных технологических операций на компрессорных станциях и линейной части газопроводов[13]. Для многониточных газопроводов с различным давлением транспортируемого газа разработана конструкция детандерно-поршневого агрегата, предназначенного для удаления газа из ремонтируемых участков газопроводов и подачи его в параллельную нитку [14]. Например, в работе [15] описан способ откачки газа из отключенного участка газопровода с использованием мобильной компрессорной установки, на входе в которую понижают давление газа, а на выходе - подают его в действующий газопровод. В работе [16] представлен способ вытеснения природного газа из участка газопровода подлежащего ремонту.

Практическое применение на данный момент получили мобильные компрессорных станций с перекачиванием газа в параллельно проходящую

нитку газопровода или в байпас и позволяющие проводить ремонт на дефектном участке газопровода с разгерметизацией его полости, но без сброса метана в атмосферу, при этом обеспечивая бесперебойную подачу газа потребителям. Однако, этот способ требует наличие низко-загруженной параллельной линии газопровода или прокладки байпаса, что на протяжённых участках ремонта может быть экономически неэффективно.

Таким образов проведённый анализа современных методов ремонта магистральных газопроводов позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время по совокупность технологических, экономических и экологических факторов наиболее востребованными являются технологии ремонта без стравливания газа в атмосферу, реализуемые на действующих газопроводах и газопроводах, находящихся под давлением, методами сварки-наплавки и сварными муфтами.

В свою очередь необходимо отметить, что для обеспечения безопасности и качества выполнения работ к таким методам ремонта должны устанавливаться особые требования по соблюдению технологий в соответствии с нормативными документами.

1.2. Анализ нормативных требования к технологиям ремонта несквозных

дефектов магистральных газопроводов

Основными документами, регламентирующими ремонт несквозных дефектов линейной части газопроводов методами сварки-наплавки и сварными муфтами, являются СТО Газпром 2.3-137-2007 "Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть 2" [57], СТО Газпром 2-2.2-360-2009 "Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть III" [58], СТО Газпром 2-2.3-425-2010 "Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть IV" [59].

Ремонт дефектов методами сварки-наплавки (заварки) согласно указанным нормативным документам проводится в следующей последовательности:

1. До начала ремонта с поверхности ремонтного участка газопровода механическим способом удаляется изоляционное покрытие и производится очистка поверхности на ширину не менее 200 мм от границ предполагаемых сварных соединений;

2. Для уточнения толщины стенки, выявления возможных расслоений металла трубы, поверхностных и внутренних дефектов проводится визуальный и измерительный контроль, ультразвуковой контроль участков трубы по наружному контуру примыкания к границам предполагаемой выборки на ширину не менее 100 мм;

3. Выполняется предварительный подогрев выборки дефектного участка, включая зоны прилегающих к ним участков поверхности газопровода на расстоянии не менее 100 мм от границ выборки.

4. Выполняется многопроходная наплавка (заварка) выборки с применением ручной или механизированной дуговой сварки.

Ремонт сварными муфтами дефектов труб и сварных швов участков газопроводов упрощённо проводится в следующей последовательности:

1. До начала ремонта с поверхности ремонтного участка газопровода механическим способом удаляется изоляционное покрытие и производится очистка поверхности на ширину не менее 100 мм от границ предполагаемой установки муфт.

2. С целью уточнения параметров и границ дефектов, толщины стенки, выявления возможных недопустимых поверхностных дефектов, внутренних дефектов или расслоений металла трубы на расстоянии не менее 100 мм от границ предполагаемой установки муфт проведится: визуальный, измерительный, ультразвуковой контроль основного металла трубы полного периметра очищенной поверхности ремонтного участка газопровода и продольного заводского шва; радиографический или ультразвуковой контроль

полного периметра кольцевого сварного шва (при наличии внутри зоны установки муфты кольцевого шва).

3. Выполняется сварка составных частей муфты на ремонтируемом участке газопровода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Волков Игорь Владимирович, 2017 год

Список используемой литературы

1. Р Газпром 2-2.3-595-2011 Правила назначения методов ремонта дефектных участков линейной части магистральных газопроводов Единой системы газоснабжения ОАО «Газпром». М.: Газпром экспо, 2012. 47 с.

2. СТО Газпром 2-3.5-302-2009 Планирование капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов. М.: Газпром экспо, 2009. 18 с.

3. СТО Газпром 2-2.3-750-2013 Критерии вывода участков линейной части магистральных газопроводов в капитальный ремонт. М.: Газпром экспо, 2014. 49 с.

4. СТО Газпром 2-2.3-361-2009 Руководство по оценке и прогнозу коррозионного состояния линейной части магистральных газопроводов. М.: Газпром экспо, 2009. 35 с.

5. СТО Газпром 2-2.3-292-2009 Правила определения технического состояния магистральных газопроводов по результатам внутритрубной инспекции. М.: Газпром экспо, 2009. 27 с.

6. СТО Газпром 2-2.3-231-2008 Правила производства работ при капитальном ремонте линейной части магистральных газопроводов ОАО "Газпром". М.: Газпром экспо, 2009. 35 с.

7. Ремизов Д.И., Дзюба Д.С. К вопросу оптимизации капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов // Территория НЕФТЕГАЗ. 2012. № 5. С. 72-73.

8. Тютьнев А.М. Совершенствование технологии и технических средств капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов // Территория НЕФТЕГАЗ. 2007. №11. С. 32-34.

9. Велиюлин И.И., Решетников А.Д., Колотовский П.А., Арбузов М.В., Шафиков Р.Р. Совершенствование проектирования капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов // Территория НЕФТЕГАЗ.2009. № 12.

10. Шафиков Р.Р. Ремонт магистральных газопроводов с использованием сварочных и родственных технологий без остановки перекачки газа // Территория НЕФТЕГАЗ. 2009. № 6. С. 80-83.

11. Гадельшина А.Р., Китаев С.В., Галикеев А.Р. Современное состояние и перспективы развития технологий ресурсосбережения ПАО «Газпром» // Территория НЕФТЕГАЗ. 2015. №12. С. 136-139.

12. Козьминых А.В., Любин Е.А. Сокращение потерь газа при ремонте газопровода // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. 2014. № 5. Том 1. С. 19-23.

13. Устройство для опорожнения участка многониточного газопровода: а.с. №969967 СССР. № 3228080/25-06; заявл. 31.12.80 ; опубл. 30.10.82. Бюл. № 40 С. 4

14. Способ откачки газа из отключенного участка газопровода и мобильная компрессорная установка для откачки газа: пат. 2303710 Рос. Федерация. № 2005127950/06; заявл. 08.09.2005; опубл. 27.07.2007. Доступ из базы данных Феде-рального государственного бюджетного учреждения "Федеральный институт промышленной собственности" (ФИПС). Дата обновления: 23.01.2014. URL: http://www.fips.ru (дата обращения: 20.02.2014).

15. Способ вытеснения природного газа из участка газопровода, подлежащего ремонту: пат. 2261396 Рос. Федерация. № 2004111512/06; заявл. 15.04.2004; опубл. 27.09.2005. Доступ из базы данных Федерального государственного бюд-жетного учреждения "Федеральный институт промышленной собственности" (ФИПС). Дата обновления: 23.01.2014. URL: http://www.fips.ru (дата обращения: 20.02.2014).

16. Бут В.С., Олейник О.И. Развитие в Украине технологий ремонта дуговой сваркой магистральных трубопроводов в условиях эксплуатации // Автоматическая сварка. 2014. № 5. С. 42-50.

17. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951. 296 с.

18. Термодинамика и теплопередача: Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. / А.В. Болгарский, Г.А.Мухачев, В.К.Щукин. М.: Высшая школа, 1975. 495 с.

19. Анализ процессов, протекающих при сварке плавлением / Э. Р. Галимов, И. А. Абдуллин, А. В. Беляев, Л. В. Сироткина //Вестник технологического университета. 2015. №15. Т.18. 54 УДК 621.791

20. Богданов А.Р., Беляев А.В. Расчётно-экспериментальные методы определения температуры при сварке // В сборнике: Современные проблемы развития техники, экономики и общества: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции. Научный редактор А.В. Гумеров. Лениногорск, 2016. С. 65-68.

21. Тепловые процессы при сварке: Учебное пособие для студентов специальности «Оборудование и технология сварочного производства» / Е.Н. Негода. Изд-во ДВГТУ, Владивосток 2008. - 125 с.

22. Основы теплопередачи при сварке и пайке: учебное пособие / В.А. Кархин

- Санкт-Петербург: Изд-во СПбПУ, 2011. - 95 с.

23. Теория сварочных процессов: Учебник для вузов / А.В. Коновалов, А.С. Куркин, Э.Л. Макаров, В.М. Неровный, Б.Ф. Якушин; Под ред. В.М. Неровного. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 752 с.: ил.

24. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. Том 1. Элементы физики металлов и процесс кристаллизации. М.: Металлургия, 1968. 695 с.: ил.

25. Яковлев В.В., Першин И.В. Проблемы численного решения тепловых задач сварки //Автоматизация и современные технологии. 2007. № 9. С. 26-29.

26. Самарский А.А., П. Н. Вабищевич. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал УРСС, 2003. 782 с.

27. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Изд-во «Мир», 1981. 304 с.

28. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н. В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высшая школа, 1994. 320 с.

29. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов: Учеб. пособие для студентов по направлениям «Теплоэнергетика и теплотехника» / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, С.С. Никулин, А.О. Антонов. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ»,2014. 80 с.

30. Теплопроводность материалов: Учебное пособие / А.Г. Коротких. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. 97 с.

31. Разностные методы решения задач теплопроводности : Учебное пособие / Г. В. Кузнецов, М.А. Шеремет. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. 172 с.

32. Теоретические основы сварки: учебное пособие для студентов вузов по специальности «Оборудование и технология сварочного производства» / В.В. Фролов [и др.]. М.: Высшая школа, 1970. 592 с.

33. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. М.: Машиностроение, 1973. 448 с.

34. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки: [В 3 т.] / М-во образования Рос. Федерации. Юж.-Ур. гос. ун-т. Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2002- (Группа МЭНП Изд-ва). 484 с.: ил

35. Петров Г. Л., Тумарев А. С. Теория сварочных процессов. М.: Высшая школа, 1977. 392 с.

36. Обоснование метода определения температурного поля при наплавке, термической и механической обработке / Н. Машрабов, А.В. Геренштейн, Е.А. Геренштейн // АПК России. 2015. Т. 73. С. 69-75.

37. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. Л.: Энергия, 1976. 350 с.

38. Теплопередача: Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел . М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.

39. Теоретические основы теплотехники : Учебник для энергетических техникумов / А.А. Ермолаев. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1957. 350с.

40. Чудаков Е.А. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Раздел 4. Конструирование машин. Москва, 1948.

41. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотипное. М.: Энергия, 1977. 344 с.

42. Недужий И.А., Алабовский А.Н. Техническая термодинамика и теплопередача. Киев: Вища школа, 1978. 223 с.

43. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа 1967. 600 с.

44. Введение в теорию подобия: Учебное пособие для втузов СССР, изд. 2-е, доп. и перераб. / А.А. Гухман. М.: Высшая школа, 1973, 295 с.

45. Гухман А.А. Физические основы теплопередачи. Л.-М.: Госэнергоиздат, 1934. 315 с.

46. Кирпичев М.В., Конаков П.К. Математические основы теории подобия. М.: Изд-во АН СССР, 1949. 98 с.

47. Кирпичев М.В., Михеев М.А. Моделирование тепловых устройств. М.: Изд-во АН СССР, 1936. 320 с.

48. Теплопередача: Учебник для вузов / М.В. Кирпичев, М.А. Михеев, Л.С Энгенсон. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1940. 292 с.

49. Энгенсон Л.С. Моделирование. М.: Советская наука, 1952. 372 с.

50. Петухов Б.С. Опытное изучение процессов теплопередачи. М.: Госэнергоиздат, 1952. 344 с.

51. Теплотехника: Учебник для вузов / Под ред. И.В. Крутова. М.: Машиностроение, 1986. 432с.

52. Задачник по тепломассообмену: Учеб пособие для студентов вузов / Ф.Ф. Цветков, Р.В. Керимов, В.И.Величко; Под ред. Ф.Ф. Цветков. М.: Издательство МЭИ, 1997. 136с.

53. Задачник по теплопередаче: Учебное пособие для студентов теплоэнергетических специальностей вузов / Е.А. Краснощеков, А.С. Сукомел. М.: Энергия, 1980. 288 с.

54. Тепломассообмен (в ядерной энергети- ке): Учебное пособие для вузов / Н.М. Галин, Л.П. Кириллов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 376 с.

55. Теплотехнический справочник: Практическое пособие для инженерно-технического персонала / Под ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. Т. 2. М.: Энергия, 1976. 896 с.

56. Бухмиров В.В. Лекции по ТМО. / Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина, декабрь 2008. 24 с.

57. 57.СТО Газпром 2-2.3-137-2007 Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть II М.: Газпром экспо, 2012. 115 с.

58. СТО Газпром 2-2.2-360-2009 Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть

III М.: Газпром экспо, 2012. 200 с.

59. СТО Газпром 2-2.3-425-2010 Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть

IV М.: Газпром экспо, 2012. 75 с.

60. Вышемирский Д.Е. Обоснование критического значения эквивалента углерода на основе оценки свариваемости сталей для труб класса прочности К65 и К70 : дис. канд. техн. наук : 05.02.10 / Дмитрий Евгеньевич Вышемирский; МГТУ - М., 2017. - 136 с.